이 책은

자연에서 일어나고 있는 현상 뿐 아니라 그 밖의 현상들을 바라보는 시각에 있어서

약간 복잡할 수 있지만 유쾌!상쾌!통쾌! 한 '복잡계' 과학에 대한 책이다.

지루할 수 있는  내용을 작가만의 전개로 흥미롭게 구성되어서 수월하게 읽어낼 수 있었다.

어릴적부터 참 이해가 되지 않는 부분이 있었다.

각각의 학문은 떨어질 수 없고, 

과학이라는 학문만 봐도 그 안의 각각의 분야들도 명확하게 구분 지어지고 나눠질 수 없는 듯 보였다. 그런데 각각의 학과가 나눠져 있고,

지금이야 분위기가 많이 달라져 각각의 분야나 학문의 협업 등이 빈번하게 일어나고 있지만

과거에는 각각의 순수학과의 고유성을 얼마나 강조를 했는지.. 잘 이해가 되지 않았다.

그 후, 2022년 12월 나는 이 책에서 '복잡계 과학'을 접했다.

정말 낯선 단어인데, 무릎을 탁 치고 싶을 만큼의 통쾌함이 느껴졌다.

'바로 이거지!'

우선, 이 책의 매력은 프롤로그에서 한껏 상승한다.

작가가 말하는 이 책은 주제는 두가지 관점에 따라 설명된다

첫째, 새로운 관점으로 보는 것에 대한 것을 이야기 한다.

각 장에서 각기 다른 현상을 설명한다-협력, 임계성, 티핑 포인트, 복잡한 연결망, 집단 행동, 그리고 조화.

작가가 바라는 대로 되면, 우리의 머릿속에는 '복잡계 과학의 관점에서 본 자연과 사회'라는 이미지가 자연스게 그려지고, 우리는 주제가 서로 연관되는 것을 알게 된다.

둘째, 이 책은 겉으로 보기에 전혀 다른 자연현상과 사회현상 사이의 분명한 연관성과 공통점을 알아채고 그 근본을 탐구하도록 돕는다.

전혀 다른 두 대상 사이의 연관성과 관계성을 찾아내면, 손에 넣은 지식이 마법처럼 신기하게 느껴진다.

'자연은 협력한다' 이 책은 프롤로그를 빼 놓고 읽으면 안된다.

책을 읽는 중간중간, 또는 책을 다 읽고 나서

내 머릿속에서 일어날 '마법'을 미리 예측하는 중요한 지짓돌이 되는 부분이라 생각든다.

책 읽는 순서에 대한 작가의 의견도 적혀 있어서

내 취향에 따른 순서를 정하기에도 좋다.

우리 자연에서, 내 몸에서 보이는 반응은

한가지의 원인으로만 일어나기 어렵다. 세상의 대부분은 서로 연결되어 있다.

이러한 사례가 책 속에는 여러개가 등장한다.

작가는 인간의 이동성과 항공 이동 연결망을 통한 전염병의 세계적 유행을 연구했다.

코로나19 팬데믹 또한 하나의 경로만 생각해서 전염경로를 파악하기 보다

다양한 시각으로 전염경로를 파악해야 했다.

전 세계 항공 이동 연결망을 보자.

이 연결망을 통해 코로나19 바이러스는 전세계로 아주 순식간에 멀리 전파될 수 있었다.

코로나는 14세기 흑사병의 무려 100배 더 빠른 속도로 전 세계로 퍼졌다고 한다.

이와 비슷하게 오늘날 우리는 소식, 정보, 이미지는 물론

잘못된 정보, 음모론이 소셜 네트워크와 현대적 의사소통 수단을 통해

얼마나 빨리 퍼지는지 알고 있다.

이렇게 퍼진 바이러스는 락다운과 정책 완화가 되풀이되며

코로나19 팬데믹이 감염자 수 증가와 감소를 반복했다.

이것은

눈덧신토끼와 스라소니의 개체 수 변화를 나타낸 로트카-볼테라 모델에서

눈덧신토끼와 스라소니의 개체 수가 서로 엎치락뒤치락하며 변하는 것과 비슷했다.

팬데믹과 사회적인 행동 변화의 반복은 활성제-억제제 시스템을 따른다는 것.

책 속에는 여러 수학적 개념,모델이 등장한다.

프랑스 수학자 브누아 망델브로의 '프랙털 구조'도 나온다.

또, 전 인류적으로 가장 중요한 문제인 '기후'에 대한 이야기도 나온다.

'지구 시스템의 티핑 포인트'라는 2005년 베를린에서 열린 워크숍에서 수 많은 연구결과를 종합했는데,

결과는 대단히 우려스러운 것이었다.

예를 들어, 그린란드의 얼음과 아마존의 열대우림, 해류의 열염순환은 티핑요소다.

앞으로 300년이 채 지나기 전에 기온이 3도나 올라

그린란드의 얼음이 모조리 사라져 버릴 것이라고 한다.

책속에서 작가의 이야기를 따라가면

연결될거 같지 않은 현상들이

서로 유사성을 가지고 있음을 알 수 있다.

산불 모델과 집단면역도 관계가 있다.

작가 덕분에 이 책에서 '복잡계 과학자'의 이름을 여럿 접할 수 있었다.

'서로 다른 현상 사이의 공통점을 탐구하고, 복잡성 이론에 총체적으로 접근하는 방법을 찾는 학문에 매료되는 사람들이 많아지고 있는 거 같다'고 작가는 말했다.

또한,

더 많은 대중에게 복잡계 과학을 알리기 위해 이 책을 쓰기로 결심했다고 한다.

오늘날만큼 복잡계 과학의 관점과 지식이 도움이 되는 시대가 없다

는 작가의 말에

전적으로 동의한다.

복잡계 과학자에게 박수와 응원을 보낸다.

앞으로 이런 복잡계 과학의 관점에서 세상을 보는 사람들이 늘어났으면 좋겠다.

물론 내 아이도 이런 시야를 가질 수 있었으면 좋겠다.

한계를 짓지 않고, 학문을 넘나들며

일어나는 현상들의 공통점과 연결점을 찾아

필요에 따라 유연한 관점을 가질수 있기를.

문제를 해결하고, 현존하는 그리고 앞으로 발생할 재앙에 더 철저하게 대비하기 위해

우리는 모든 것을 연결해 생각해야 한다.

어떤 요소가 본질적인지 알아볼 수 있어야 한다.

그보다 더 중요한 것은 불필요한 것을 무시하는 능력이다.

이 능력을 키우려면 근본적인 메커니즘과 패턴, 규칙성을 찾아야 한다.

메커니즘과 패턴, 규칙성은 여태까지의 과학적 접근법에 복잡계 과학의 접근법을 더하면

그 효과가 훨씬 커진다.

 

우리는 한 가지 전문 분야나 지식이라는 우물에 갇히지 않고

역동적인 연결성에 생각을 집중할 수 있다.

중간 중간 등장하는 작가의 귀여운 그림도 빠질 수 없다.

복잡하게 느껴지는 '복잡계 과학'을 이해하는 데 작가의 그림은 꽤 도움이 된다.

이 책 속에 있는 복잡계 과학은

자연속에서 무심코 이루어지고 있는 동식물들의 행동패턴이

우리 인간의 행동패턴에서 나타나는 경우도 보여준다.

연관성이 없을 것 같은 내용들이

작가의 이야기 속에서 술술 연결되니

마치 마법같지만, 현실이다.

'복잡계'의 과학이다.

책 속에 로마의 찌르레기 떼를 시작하여 시작된 '군중 난류'에 대한 부분을 읽으며

이태원 참사와 연관지어 생각해보았다.

책 속에 나오는 복잡계 과학에 대해 더 알고 싶지 않은가???

순식간에 급변하는 시대를 살아가는 우리는 적자생존을 위해

눈앞에서 일어나는 현상을 단순계보다는 '복잡계'의 눈으로 바라보아야 한다.

앞으로의 시대를 살아가야할 사람들에게

한번쯤은 꼭 읽어보아야 할 책으로 적극 추천하는 바이다. 

이 책을 읽고 또 한번 느꼈다.

지구 기후 변화. 12월까지도 따뜻했던 이상 기후. 체감온도 영하 22도까지 내려가는 북극한파. 정말 이상하다.

이 현상들의 원인들은 누가 제공했을까?

바로 우리 인간이다.

우리 인간과 자연은 깊이 깊이 연결되어 있음을 잊지 말자.

-YES24 리뷰어클럽 서평단 자격으로 작성한 리뷰입니다-

이 책은 온 세상이 하나의 뿌리에서 출발했으며, 근본적으로 같다는 비교적 신비주의에 빠져든 사람들에게 인지편향을 더해줄 수 있는 좋은 책이다. 각 장의 주제를 간단히 살펴보면 복잡한 연결망, 조화, 임계성, 티핑 포인트, 집단행동, 협력이며 이 주제를 설명하는 소재로 버섯, 메트로놈, 친구의 친구, 모래더미와 팬데믹, 기후 위기, 청어, 세균총 등이 등장한다.

이 난잡한 집합에 한 가지 혼란을 더하기 위해 나는 저자의 약력을 소개하고 싶다. 저자 디르크 브로크만은 원래 이론 물리학과 수학을 공부한 독일인이다. 그는 일찌감치 전통적인 물리학에서 멀어졌는데 그의 학사 논문 주제가 '포유동물의 호흡과 호흡 조절 방식'이었다는 것만 봐도 그 거리가 얼마나 멀었는지 알 수 있을 것이다. 1990년대 초반에는 이제 막 연구가 시작된 신경망으로 관심을 옮겼고, 안구의 무작위 운동과 앨버트로스의 먹이 탐색, 거미원숭이의 밀림 이동 경로 사이의 공통점을 연구했으며, 물리학 박사로서 생물학 교수로 임용되기 전에는 미국에서 응용수학과 교수로 재직했다.

이 얼마나 복잡한 인생인가!

그는 현재 자신을 '복잡계 과학자'라고 소개한다. 이 복잡계 과학자가 전혀 관련이 없어 보이는 주제를 한데 엮어 책으로 낸 데에는 크게 두 가지 목적이 있다.

첫째는 이 모든 것들이 예상치도 못한 곳에서 서로 연결될 수 있음을 알려주는 것이다. 저자에 따르면 이 책은 '보기'에 관한 책이다. 새로운 관점으로 세상을 보는 것, 그 관점에서 도출된 이미지들을 때로는 좁고 깊게 탐구하고, 때로는 전체적으로 연결해 어느 순간 강하게 불을 튀기며 융합되는 조화의 경이를 체험한다면 우리가 몸담은 자연과 사회를 복잡계 과학의 관점에서 바라보는 동력이 될 것이다.

둘째는 이 현상들 사이의 분명한 연관을 어떻게 찾아내고 탐구하는지를 돕는 것이다. 도대체 이 사람들은 공통점의 흔적을 어떻게 찾아낸 걸까? 연관성은 도대체 어디서 나오는가? 그리고 우리는 이 관계를 통해 어떤 결론을 내려야 하는가?

평소에 잡학다식하다는, 칭찬과 비하를 아슬아슬하게 오가는 평을 자주 들어온 사람이라면 이 책을 통해 역시 '우리는 틀리지 않았다!'는 확신과 함께 동류의 동료들을 찾은 기쁨을 느낄 수 있을 것이다.

김상욱 작가의 ＜떨림과 울림＞에서 복잡계에 대한 내용을 잠깐 읽고 사색에 빠진 적이 있었다. 우리가 세상을 작은 것들로 쪼개어 설명하지만, 그 조각들이 모이면 그 조각들로 설명할 수 없는 현상들이 생기기 때문이고, 이것이 물리학적으로 보이지만 일종의 사회의 모습과도 비슷했기 때문이다. 그정도 생각으로 멈췄었는데, 최근 복잡계 연구와 관련해 ＜자연은 협력한다＞라는 책이 나와 흥미가 생겨 서평단을 신청했더니 당첨되어 책을 받게되었다.

＜자연은 협력한다/디르크 브로크만＞ 이 책은 최근 관심이 많아지고 있는 복잡계 과학을 다양한 예시와 함께 쉽게 풀어쓴 교양서적으로, 본판인 독일어 판은 아마존 과학/기후 분야의 베스트셀러에 올랐다고 한다. 저자는 전염병 모델링 전문가로, 코로나-19 팬데믹 상황에 활동한 자신의 경험도 책에서 다루고 있으며 복잡계 특성상 과학과 사회를 넘나들며 다양한 분야를 연구한다.

복잡계는 무엇인가?

복잡계라는 이름을 처음 듣는 사람도 있을 것이다. 복잡계 연구는 완벽히 정의하긴 힘들지만 어렵지 않다. 대체로 복잡계 연구라고 하면 물리학, 생물학적인 패턴과 사회 구성 요소들이 다양하게 주고받는 상태를 비교 연구하는 것이 떠오른다. 그래서 복잡계 연구는 겉으로 보기에 전혀 다른 자연현상과 사회현상 사이의 분명한 연관성과 공통점을 알아채고 그 근본을 탐구하도록 돕는 것이다. 책에 후반부에 나오지만 복잡성 연구는 결국 협력을 이해하는 방식으로 나아간다.

우주는 원자로 구성되어 있지만, 원자들이 모이면 원자들 만으로도 설명할 수 없는 존재들과 역할이 생겨난다. 그리고 그 존재들은 또 그 존재들로 설명할 수 없는 것들을 만들어낸다. 이렇게 수없이 세상은 복잡해진다. 이런 상황에서 복잡계 연구는 동떨어져 있어 보이는 것들을 모아 공통점을 찾아보며 원칙을 찾고, 모델링을 해본다. 그렇게 해결 방안을 모색한다. 단순한 방법론, 환원주의를 무시하며 공통점을 찾아내는 것이다.

책에서는 몇 가지 흥미로운 복잡계 예시가 나오는데, 그중 하나가 전염병 예방에서의 모델링이다. 일반적으로 모든 개체(한 사람)가 단순히 연결되어 있다고 가정하면 단순한 집단면역으로 전염병을 해결할 수 있지만, 우리 사회에는 초연결 된 슈퍼 전파자가 존재하고 그에겐 그만큼 이웃이 많기에, 사람들에게 다른 이웃에게 예방접종을 하라고 권하는 것이 더욱 효율적임을 찾아낸다.

또 최근에 문제가 되고있는 sns에서의 정치 양극화 문제에서도 우리가 이들이 어떤 방식으로 소통하고 세력을 형성하는지를 모델링을 세워 분석하고 이들을 어떻게 조화시킬 수 있는지 찾아본다. 복잡계에서 두드러지는 특성 중 하나는 이런 사회현상을 수학적으로 풀어내고 모델을 세우며 연구하는 것이다.

자연의 모습과 인간의 행동을 비교 분석한 복잡계 연구를 따라가다 보면, 매우 작은 동물들과 자유의지를 가졌다고 느끼는 인간들의 행동이 다를 바 없어 보이기도 한다. 또 우리는 통계학적으로 세상은 대게 극과 극으로 나누어져 있고, 평균값으로 세상을 오해하며 우리가 세상을 잘못 바라보고 있다며 말하는듯하다. 하지만 이런 모델을 통해 우리가 현명한 선택을 할 수 있다면 하지 못할 이유가 어딨을까. "모델은 우리가 여러 과정을 쉽게 이해할 수 있도록 도와주는 도구다."

저자는 공생 발생이 생명체의 근원이라는, 공생 관계에 관한 린 마굴리스의 연구를 설명하며 많은 이들이 알고 있는 다윈과 이기적 유전자의 사고방식에 균열을 낸다. 그렇기 때문에 복잡계는 단순히 인과성이나 상관관계를 밝히는 것을 넘어서 사고 방식 혹은 사고의 근본을 바꿔보려는 시도이다. 저자는 이러한 자세가 우리가 앞으로 극변하는 사회에서 필요한 도구이자 무기임을 강조한다. 스티븐 호킹도 언급했듯 우리의 세기는 복잡성의 세기다. 복잡한 세상 속에서 우리는 어떤 것들을 연결시키고 또 유사성을 발견할 수 있을까.

일반적인 독자라면 이 복잡계를 연구하거나 연구 결과를 사용할 가능성이 많지는 않을 것이다. 하지만 복잡계가 주는 중요한 통찰이 있다면, 그것은 우리 세상의 많은 경우들이 연결되어 있고 협력하고 있으며 이는 특이한 것이 아니라 많은 생물과 사회의 특징이라는 것이다. 그리고 복잡계 연구는 그것을 사회로 연결시켜 해결 방안을 찾고, 결국 자연의 방식 그대로를 실천하는 것이다.

"우리도 전혀 생각지 못한 곳에서 연결을 찾아내기 위해 다양한 각도로 생각하고 크게 휘는 공을 찰 수 있어야 한다. 머릿속에서 어떤 사건을 이리저리 굴리며 측면도 봤다가 거꾸로도 봐야 한다."

+사실 복잡계 연구가 체계적인 연구는 아니다보니, 관련 연구를 보거나 책들을 읽다보면 이걸 이렇게 연결시킨다고? 하는 생각이 들기도 한다. 하지만 거기서 오는 나름의 신선한 충격들도 있고 오히려 그것들을 연결시키는 과정에서 새로운 지식들도 얻게된다. 정재승 교수가 어느 프로그램에서인가 책에서 전혀 연관되지 않은 것들을 연관시키는 것의 유용성과 즐거움을 말했던 것이 기억난다. 나는 복잡계 연구 자체가 어떤 깊은 사유의 학문이라기보다 우리의 관점을 바꾸고 우리가 사회를 인식하는 방식을 새롭게 제시해 결국 사회에도 도움이 될 수 있는 방법들을 개발하는 학문이라고 생각한다. 그렇지만 결국 우리가 복잡해 보이는 것들도 이해하기 시작하면 복잡한 것이 아니고, 어느정도 수학적으로 모델링을 할 수 있음을 보면 복잡계 연구에도 어느정도 희망이 있다고 본다. 결국 인간들도 자연의 일부이고 우리가 이 생물학적인 신체를 가지고 있는 한 자연의 법칙을 거스를 수는 없다. 그렇기에 복잡계 연구도 이런 맥락을 따라가는 것이고, 공생의 법칙이라는 사실을 드러내는 것이고.